MEMSと接合前の平滑化に使うCMP｜原子レベルの表面と異種材料の貼り合わせに向けた装置と受託【2026年版】

ウェーハ同士を直接貼り合わせる接合では、表面のわずかな凹凸やパーティクルが、はがれや空洞の原因になります。そのため接合の前にCMPで表面を平滑にし、精密に洗浄します。

この記事では、MEMSと接合前の平滑化に使うCMPを、掲載会社の公式情報で整理します。

接合前のCMPに取り組む会社の一覧

まず、MEMSや接合に向けたCMPを公式に挙げている会社を並べます。受託が中心ですが、装置もあります。

会社	区分	公式記載の内容
ティ・ディ・シー	受託	接合用基板のSiCウエハでRa0.1nm以下、LT&水晶基板の異種材料接合の平滑化
マイポックス	受託	研磨・洗浄に加え、独自のポリシング加工と洗浄処理を組み合わせた接合処理
北川グレステック	装置＋受託	MEMS（マイクロマシン）などのCMP受託
ケメット・ジャパンMAT事業部	装置＋テスト加工	MEMS、SOIなどのテスト加工
東京精密	装置	ChaMP211をMEMS、SAWフィルター等のデバイス向けと記載

接合まで一緒に頼みたいならマイポックス、極めて平滑な面を少数で作りたいならティ・ディ・シー、装置を入れるなら東京精密や北川グレステック、と目的で分かれます。

接合用の基板に求められる平滑さ

ティ・ディ・シーは、接合用基板は接合強度の向上や良好な接合状態のために、接合面の平滑化やナノレベルの表面粗さが必須になると説明しています。公開されている事例を並べます。

材料	公式記載の精度	用途
SiCウエハ	表面粗さRa0.1nm以下	接合用基板
LT&水晶基板（LT側）	Ra0.2nm以下、膜厚ばらつき150nm以下（φ100×LT膜厚1um）	異種材料の接合の平滑化・LT膜極薄化
テンパックスガラス	仕上げの厚み公差±1um（50×50×t1程度）	基板に彫られた流路の深さ管理

数字は、それぞれの事例の材料と条件での結果です。自社の材料と構造で同じ平滑さが出るかは、試作で確かめてください。

CMPのあとの精密洗浄まで一続き

CMPで平滑にしても、スラリーの粒やパーティクルが残れば接合はうまくいきません。接合の前工程では、CMPと洗浄を一続きで考えます。

• ティ・ディ・シー: 接合用基板は、一般的にCMP研磨加工を行った後に精密洗浄を実施すると説明
• マイポックス: 一般的なRCA洗浄から特殊洗剤を用いた化学洗浄、スクラブ式の物理洗浄まで対応
• 北川グレステック: ポストCMP洗浄を受託。研磨機と洗浄機が一体のDry-In/Dry-Out装置も
• 東京精密 ChaMP211: 洗浄ユニット搭載で精密洗浄が可能

CMPと洗浄を別の会社に頼むと、運ぶ間に表面が汚れることがあります。可能なら、研磨から洗浄までを同じ場所で行える会社に頼んでください。

MEMSのCMP

MEMSは、シリコンなどに微細な構造を作り込んだデバイスです。構造の上に膜を重ねたり、別のウェーハで蓋をしたりする工程で、CMPによる平坦化が使われます。

• 北川グレステック: SiCパワーデバイス、SOI、マイクロマシン（MEMS）、光学系デバイスなどのCMP受託
• ケメット・ジャパンMAT事業部: SiCパワーデバイス、SOI、マイクロマシン（MEMS）のテスト加工
• ティ・ディ・シー: CMP研磨加工の用途として、パワーデバイスやMEMSデバイス用のウエハを挙げる
• 東京精密 ChaMP211: SiCやMEMS、マイクロLED、SAWフィルター等のデバイスに最適

MEMSは品種が多く、1品種あたりの枚数が少ないことがよくあります。受託や小型の装置から始めるのが現実的です。

接合処理まで任せる

研磨と洗浄だけでなく、貼り合わせの処理まで外に任せる方法もあります。マイポックスは、研磨・洗浄・接合をまとめたサービスを案内しています。

マイポックスの公式記載	内容
サービスの範囲	半導体ウェーハや関連部品向けのワンストップソリューション型の受託研磨・洗浄・接合
接合	独自のポリシング加工や洗浄処理を組み合わせた接合処理
サイズ	常温接合装置は6"・4"（3"以下やチップなどの異形ウェーハは専用治具で対応可）。CMP装置は12"〜4"（3"以下はマニュアル対応）
移管	研磨装置や研磨材一式を顧客の製造ラインへ移す技術移管

工程をまとめて任せれば、工程の間の受け渡しで起きる汚れや傷を減らせます。社内で接合を行う場合も、接合面の状態の受け渡し方を決めておいてください。

薄く仕上げる貼り合わせ基板

異なる材料を貼り合わせたあと、片方を薄く削って仕上げる工程もあります。ティ・ディ・シーのLT&水晶基板の事例は、この工程の例です。

• ティ・ディ・シー: LT&水晶基板のLT側を研磨し、LT膜厚1umまで極薄化。膜厚ばらつき150nm以下
• 日本エンギス: ガラス等の基材上にウエハを貼り合わせる貼付装置（接着バラツキTTV＜1µm）
• 日本エンギス: 化合物半導体を貼付・研削・CMPで板厚100µm以下に仕上げる工程

極薄に仕上げるほど、厚さのばらつきが問題になります。目標の厚さと、許されるばらつきを最初に伝えてください。

SOIやSAWフィルターなど関連するデバイス

貼り合わせや極薄の層を使うデバイスは、MEMSのほかにもあります。公式に挙げられている対象を並べます。

• 北川グレステック、ケメット・ジャパンMAT事業部: SOIのCMP受託・テスト加工
• 東京精密 ChaMP211: SAWフィルター、マイクロLED向けと記載
• ディスコ DFP8141: LT、LNのCMPに対応
• ティ・ディ・シー: LT&水晶基板でLT膜を極薄化する事例

SAWフィルターに使うLTやLNは、割れやすい材料です。接合のあとに薄くする工程では、貼り合わせた基板の反りにも注意してください。

少量・多品種で進めるときの考え方

MEMSや接合のデバイスは、品種が多く、1品種の枚数が少ないことがよくあります。少量でも頼みやすい先を選ぶのが大事です。

進め方	向く場面	公式記載の例
1点からの受託	研究や試作で数枚だけ欲しい	ティ・ディ・シー（1点〜量産）
試作から中量の受託	試作のあと少量の生産も任せたい	マイポックス（試作、少量〜中量の生産）
小型装置の導入	社内で頻繁に条件を変えたい	東京精密 ChaMP211、北川グレステックの実験装置

社内に装置を入れるかどうかは、試作の頻度と、外に出せない情報の多さで決めるのが目安です。最初は受託で始め、頻度が上がったら装置を検討する流れも取れます。

接合前CMPを依頼するときの準備

接合前のCMPは、接合の方法と組み合わせて考える必要があります。依頼の前に、次の点をそろえてください。

1. 貼り合わせる2つの材料と、接合の方法
2. 目標の表面粗さと、許される反りや厚さのばらつき
3. CMPのあとの洗浄と、接合までの時間の制約
4. 試料のサイズと枚数、試作か量産か
5. 表面の評価の方法（粗さ、パーティクル、平坦度）

ティ・ディ・シーは1点から量産まで対応し、材料の提案・調達や試験片の製作にも対応すると書いています。材料の選定から相談したい研究段階では、こうした受託先が頼りになります。

接合の結果がよくなかったときに、CMPと洗浄と接合のどこに原因があるかを切り分けられるよう、各工程の記録を残しておいてください。工程をまとめて任せる場合も、記録の受け渡しを約束しておくと安心です。

接合前の表面は時間とともに変わるので、研磨から接合までの時間と、その間の保管方法や容器も決めておきましょう。